переработка битуминозного угля
переработка битуминозного угля: Обзор
Битуминозный уголь, плотная осадочная порода с высоким содержанием углерода и значительным количеством летучих веществ., служит основным топливом для производства электроэнергии и важнейшим сырьем для производства кокса в сталелитейной промышленности.. Его переработка представляет собой многостадийную промышленную операцию, призванную улучшить качество добытого угля путем удаления примесей., уменьшение влажности, и классифицировать их по размеру и качеству в соответствии с конкретными рыночными требованиями.. Основные процессы обычно включают подготовку угля. (промывка и обогащение), дробление и калибровка, и во многих случаях, переработка в металлургический кокс путем высокотемпературной карбонизации. В данной статье изложены ключевые этапы переработки битуминозного угля., сравнивает его основные типы, и исследует его промышленное применение.
Ключевые этапы переработки битуминозного угля
-
Подготовка угля (Промывка/обогащение): заурядный (ПЗУ) уголь содержит примеси, такие как сланец, шифер, глина, и песок. углеобогатительные фабрики (CPP) используйте методы физического разделения, основанные на различиях в плотности, для удаления этих примесей..
- Разделение плотной среды: Уголь подается в сосуд, содержащий суспензию мелкоизмельченного магнетита в воде.. Чистые угольные поплавки, в то время как более тяжелый мусор тонет. Это очень эффективно для крупнозернистого угля..
- Джиггинг: Вода пульсирует сквозь пласт угля, расслаивание материалов по плотности; более легкий чистый уголь поднимается наверх.
- Пенная флотация: Для мелких частиц (<0.5 мм), пузырьки воздуха проходят через суспензию; гидрофобные частицы угля прикрепляются к пузырькам и уплывают.
-
дробление и калибровка: Обогащенный уголь дробится и сортируется на различные фракции. (НАПРИМЕР., кусок, истопник гайка, горох, Отлично) по требованию различных заказчиков — электростанции, коксовые печи, или промышленные котлы.
-
Термическая сушка: Для дальнейшего снижения содержания влаги, что особенно важно для коксующегося угля для повышения эффективности коксовой печи, можно использовать сушилки с псевдоожиженным слоем или ротационные сушилки..
-
Карбонизация (Производство кокса): Для производства стали, конкретные марки каменного угля ("Металлургический" или "коксование" уголь) нагревают в бескислородных коксовых печах при температуре ~1100°С в течение 12-36 часы. Это устраняет летучие вещества, оставив после себя сильный, пористый кокс необходим для восстановления железной руды в доменных печах.
Сравнение: Тепловой против. Металлургическая переработка битуминозного угля
Хотя начальные этапы подготовки аналогичны, конечное использование диктует различные акценты на качество и последующую обработку..
| Особенность | термический (пар) Переработка угля | Металлургический (коксование) Переработка угля |
|---|---|---|
| Основная цель | Производить топливо с высокой теплотворной способностью для производства тепла/электроэнергии.. | Производство сырья, способного образовывать высокопрочный кокс.. |
| Ключевой фокус на качестве | Теплотворная способность (ккал/кг), влага & зольность, пределы содержания серы. | Свойства слеживаемости (Текучесть Гизелера), число набухания тигля (ДНС), химия золы & сила после реакции (КСО). |
| Критическая стадия процесса | Промывка для снижения золы & сера; сушка для улучшения низшей теплотворной способности. | Точное смешивание различных углей для достижения целевых свойств коксования; высокотемпературная карбонизация в коксовых печах. |
| Конечный продукт | Калиброванный энергетический уголь для вдувания пылевидного угля (PCI) или топочные котлы. | Металлургический кокс для доменных печей; побочные продукты, такие как смола, бензол, и аммиак восстанавливается. |
Практический пример из реальной жизни: Преобразование коксохимического производства Проспера-Ханиэля (Исторический пример)
Ныне закрытый коксовый завод Prosper-Haniel в Ботропе., Германия, когда-то одна из самых современных стран в мире, продемонстрировала передовую технологию переработки битуминозного угля для производства кокса.. Он обрабатывался до 10,000 тонн импортируемого коксующегося угля ежедневно из мировых источников, таких как Австралия и Северная Америка...jpg)
- Процесс: Угли тщательно смешивались с использованием полностью автоматизированной системы для обеспечения стабильных свойств коксования перед загрузкой в массивные аккумуляторные печи..
- Технология & Экологический контроль: На заводе была установлена современная технология улавливания и переработки летучих побочных продуктов. (коксовый газ был очищен и использован в качестве топлива). Он использовал строгие системы контроля выбросов для соответствия экологическим стандартам ЕС..
- Наследие: В то время как Германия постепенно прекратила добычу каменного угля внутри страны и сократила мощности по производству кокса из-за энергетического перехода, этот объект продемонстрировал масштабную сложность, необходимую для переработки битуминозных углей в необходимые промышленные материалы, подчеркнув, что переработка добавляет значительную ценность, выходящую за рамки простой добычи.
Часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы)
-
В чем основное отличие промывки энергетического угля от коксующегося??
Фундаментальное различие заключается в цели. Термическая промывка направлена, прежде всего, на снижение зольности, уровня серы, общих примесей, влияющих на выбросы в результате сгорания. Промывка металлургической/коксовой промышленности направлена на улучшение определенных химико-физических свойств, которые определяют ее поведение во время карбонизации, таких как текучесть, давление расширения, конечная прочность кокса. Речь идет не только о чистоте, но и о достижении точного поведения материала. -
Почему не все битуминозные угли можно использовать для производства металлургического кокса?
Только угли со специфическими свойствами слеживания могут образовывать прочный пористый когерентный кокс, пригодный для доменных печей. Это свойство, известное как способность к слеживанию, является результатом наличия пластической жидкой фазы во время нагрева. При нагревании неспекающиеся или слабоспекающиеся угли не становятся пластичными, образуя слабый порошкообразный полукокс, непригодный для выдерживания шихты доменной печи. Примерно только одна треть битуминозных углей, продаваемых в мировой торговле, обладает необходимыми характеристиками коксования..jpg)
-
Что происходит с побочными продуктами переработки каменного угля, особенно при производстве кокса?
Современные установки улавливают ценные побочные продукты, образующиеся, в частности, во время карбонизации. К ним относятся- Коксовый газ: Очищенный используется в качестве топлива на сталелитейных заводах или продается.
- Угольная смола: Источник химических веществ, таких как бензол, толуол, нафталиновый пек.
- Легкая нефть: Перерабатывается в такие продукты, как бензол, толуол, ксилол.
- Сульфат аммония: Используется как удобрение
Исторически это были отходы, загрязняющие окружающую среду, но их восстановление представляет собой как экономическую выгоду, так и экологическую необходимость.
4.Как экологическое регулирование повлияло на переработку битуминозного угля?
Нормативные акты глубоко изменили конструкцию предприятий. Требования к выбросам в воздух, сбросу воды, удалению твердых отходов привели к внедрению таких технологий, как закрытые конвейеры, современные системы пылеподавления, комплексные очистные сооружения, контуры очистки сточных вод, современные системы утилизации побочных продуктов. Эти меры контроля значительно снижают воздействие на окружающую среду, но также увеличивают капитальные эксплуатационные затраты, определяя экономическое положение отрасли.